По возвращении офицеры получили новые задания: Петров отправился в Приамгунский край, он, кроме того, должен был выяснить возможности сообщения Амура с южной частью лимана через горы; Разградский с Березиным вышли по Амуру к Де-Кастри — приготовить там все необходимое для основания поста и для организации похода на юг вдоль Татарского материкового берега.
Выполнение последней миссии легло на плечи Бошняка. Он основал в заливе Нангмар Александровский пост, поднял там русский военно-морской флаг. Отсюда на нивхской лодке в сопровождении казаков Семена Парфентьева, Кира Белохвостова и амгинского крестьянина якута Ивана Мосеева Бошняк отправился на юг. После трудного и длительного плавания, нанеся на карту пройденную береговую черту, 23 мая 1853 года (ст. ст.) исследователь открыл на побережье Татарского пролива залив Хаджи, названный им заливом императора Николая I (или Императорской гаванью, теперь — Советская Гавань).
В ответ на свои неоднократные представления о необходимости официально оформить принадлежность острова Сахалина к России Невельской весной 1853 года получил предписание Н. Н. Муравьева, санкционированное императором. Невельскому предписывалось основать уже в этом же году два или три поста на восточном или западном берегу Сахалина, «но сколь возможно южнее, ибо северная часть сего острова и все прибрежье лимана находится уже под наблюдением Амурской экспедиции и не требует поспешнейших мероприятий в этом отношении».
Предписание правительства было выполнено. Вслед за выставленными уже Мариинским (озеро Кизи) и Александровским (в заливе Чихачева) постами в заливе Анива на юге Сахалина был основан в сентябре 1853 года Муравьевский пост во главе с Н. В. Буссе и его заместителем Николаем Васильевичем Рудановским. Затем на западном берегу Сахалина вблизи Кусунная был выставлен Ильинский пост, а в Императорской гавани — Константиновский пост во главе с Н. К. Бошняком, послуживший началом начал Советской Гавани. Он был расположен в бухте Постовой, откуда рукой подать до станции Совгавань-Сортировочная и до порта Ванино.
Зимой 1853/54 года на южном Сахалине развернулась исключительно плодотворная исследовательская деятельность опытного гидрографа Н. В. Рудановского. Ученый подробно описал южный Сахалин, впервые на острове организовал метеорологические наблюдения, произвел первую перепись населения южного Сахалина и сделал научное сообщение о коренных жителях Курильских островов, южной части Сахалина и острова Хоккайдо — айнах. По его наблюдениям была составлена первая точная карта южного и среднего Сахалина.
В эту же зиму в Императорской гавани разыгралась трагедия. Из-за чрезмерного скопления людей в неприспособленном для зимовки месте — в гавани, кроме команды Константиновского поста, зимовали еще экипажи транспортов «Иртыш» и «Николай I» — умерло от цинги более трети зимовщиков — 29 человек. Об этом печальном событии напоминает памятник-часовня, установленная на месте бывшего Константиновского поста в бухте Постовой.
Весна и лето 1854 года принесли участникам Амурской экспедиции новые тревоги. В связи с русско-турецкой войной 1853–1855 годов (Крымская война) в Приамурье, как и на всем Дальнем Востоке, происходили важные события. В Мариинский пост в мае 1854 года прибыл первый сплав по Амуру, с которым на устье Амура было доставлено значительное число войск, переправленных затем в Петропавловск. Готовил сплав Петр Васильевич Казакевич. Во главе барж и лодок, входивших в состав сплава, шел построенный в Сибири пароход «Аргунь» под командой лейтенанта Александра Степановича Сгибнева. Плавание «Аргуни» считается началом пароходства на Амуре. Со сплавом на устье Амура спустился и Н. Н. Муравьев. Невельской и Разградский встречали сплав вблизи устья реки Хунгари (Гур), но, получив известие о приходе эскадры Путятина, Невельской отправился в залив Де-Кастри, оставив для встречи и проводки сплава мичмана Разградского.
Вот что писал по этому поводу декабрист Н. А. Бестужев 28 июня 1854 года И. И. Пущину из Селенгинска: «Пароход, т. е. машина, сделанная вновь, на место слабой худо действовавшей в прошлом году, вышла исправная и теперь действует по Амуру с Н. Н. Муравьевым. Цель этой экспедиции, хотя до сих пор никому не известная, состоит, кажется, в определении нашей границы по р. Амуру, проложении пути по ней и занятие о-ва Сахалина. Если мы не займем его теперь, то в настоящих обстоятельствах предстоит опасность, что займут его англичане».
